CN215223822U - 一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，包括灯闪箱、跑轮箱、加热箱、水柱箱和摄像装置，箱体之间按顺序连接，各箱体上还设有观察窗和食水装置，所述摄像装置位于箱体一侧；所述灯闪箱包括灯闪箱体，灯闪箱体上安装有亚克力灯环、干扰组件和切换组件a，通过切换组件a使小鼠掉入跑轮箱；所述跑轮箱包括跑轮箱体，跑轮箱体上安装有跑轮组件，所述跑轮箱与所述加热箱连接；所述加热箱包括加热箱体、加热板和切换组件b；所述水柱箱包括水柱箱体和圆柱平台。本实用新型在一台装置上集中多种睡眠剥夺模式，能自动切换不同睡眠剥夺模式，减小了人为因素对小鼠造成的应激干扰，而且不同模式箱体之间拆装方便，顺序可调。

Description

一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置

技术领域

本实用新型涉及动物医学实验器械领域，尤其涉及一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置。

背景技术

睡眠是不可缺少的生理过程，对生长发育、学习记忆、机体免疫等多种功能有重要作用。临床资料及动物行为学实验提示，睡眠不足可导致情绪和学习记忆功能异常。在过去几十年研究中，睡眠剥夺实验被用于构建睡眠不足的动物模型，常用于啮齿类动物研究睡眠缺乏的病理生理机制，挖掘睡眠觉醒调控神经环路，并探讨睡眠缺乏所致功能损伤的改善方法。

目前常用的睡眠剥夺方法包括水平台睡眠剥夺法、强迫运动睡眠剥夺法、转棒睡眠剥夺法、人工促觉醒等，这些方法通常独立开展，每个实验运用单一种类的睡眠剥夺方式和设备。目前尚无设备可将多种睡眠剥夺方法整合至同一个睡眠剥夺设备，并且能实现不同睡眠剥夺方式的程式化自动切换，以避免人工切换过程所造成的小鼠应激反应而减少对行为学实验结果的干扰。

实用新型内容

为克服上述技术背景中提到的睡眠剥夺方式独立，需人工切换等问题，本实用新型提供了一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置。同时，研究者可根据需求任意组装不同顺序和不同组合方式的睡眠剥夺模块组件，并通过程序设置每种干预持续时间及间隔时间。

本实用新型解决问题的技术方案是提供一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，包括灯闪箱、跑轮箱、加热箱、水柱箱和摄像装置；所述灯闪箱固定在所述跑轮箱上，所述跑轮箱固定在所述加热箱上，所述加热箱固定在所述水柱箱上。

所述灯闪箱包括灯闪箱体、亚克力灯环、干扰组件、切换组件a，所述灯闪箱体顶部安装有把手，底部通过手拧螺丝与所述跑轮箱固定连接；所述亚克力灯环通过螺丝固定在所述灯闪箱体内侧；所述干扰组件包括直流电机和干扰条，干扰条与所述直流电机连接，直流电机固定在所述灯闪箱体顶部；所述切换组件a包括电磁铁a和两个相同的旋转板a，旋转板a一端安装在所述灯闪箱体上另一端承放在所述电磁铁a上，所述电磁铁a固定在所述灯闪箱体上。

所述跑轮箱包括跑轮箱体、跑轮组件，所述跑轮箱体底部通过手拧螺丝与所述加热箱固定连接；所述跑轮组件包括步进电机、电机固定座、联轴器、和跑轮，所述步进电机通过所述电机固定座固定在所述跑轮箱体外侧；所述跑轮通过所述联轴器与步进电机连接。

所述加热箱包括加热箱体、加热板、切换组件b，所述加热箱体底部通过手拧螺丝与所述水柱箱固定连接；所述切换组件b包括电磁铁b、旋转板b、承接板，所述承接板一端安装在所述加热箱体上另一端承放在所述电磁铁b上，所述旋转板b同理一端安装在所述加热箱体上另一端承放在所述承接板上；所述加热板固定安装在所述承接板上。

所述水柱箱包括水柱箱体，圆柱平台，所述圆柱平台固定连接在所述水柱箱体底部。

所述摄像装置包括四个相同的摄像机和摄像机固定柱，所述摄像机固定在摄像机固定柱上。

优选地，所述灯闪箱、跑轮箱、加热箱和水柱箱上还开设有观察窗，所述观察窗由亚克力材料制成，通过螺丝固定在上述箱体上。

优选地，所述灯闪箱、跑轮箱、加热箱和水柱箱上还包括食水装置，所述食水装置包括食水架和饮水瓶，饮水瓶承放在所述食水架上，所述食水装置通过螺丝固定在上述箱体上。

优选地，所述跑轮靠近食水装置的一侧还开有U形槽。

优选地，所述切换组件b还包括配重块，所述配重块固定在所述承接板边缘一侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将4种不同睡眠剥夺方式整合到1套装置中，4个睡眠剥夺模块的箱体拆装方便，顺序可调，研究者可根据需求任意组装不同顺序和不同组合方式的睡眠剥夺模块组件，运用同一套装置构建不同组合方式下的睡眠剥夺流程。

2、本实用新型在设置好运行程序后，无需人工操作，可实现不同模式间的自动切换，避免了人为因素造成对小鼠的应激干扰，减小实验系统误差。同时，小鼠在实验全程中，在不同睡眠剥夺模式下，不同时间的行为状态都能通过摄像机记录下来，不需要研究者长时间停留观察，小鼠还可以通过本实用新型的食水装置自由取食水，因此能够保证睡眠剥夺流程可以中长期时程开展。

3、本实用新型在使用时，可根据不同实验目的和需求，设定每种睡眠剥夺模式的相关参数(如光强、转轮转速和角度、加热板温度)，调节睡眠剥夺的强度；也可设置每种模式下的干预时间、重复次数、时间间隔等参数。

4、本实用新型整体结构设计简单实用，加工制造成本低廉，装置材质运用防水、耐高温材料，可保证设备长期安全使用。

附图说明

图1为本实用新型整体正面外观结构示意图。

图2为本实用新型整体侧面外观结构示意图。

图3为本实用新型灯闪箱分解结构示意图。

图4为本实用新型跑轮箱分解结构示意图。

图5为本实用新型加热箱分解结构示意图。

图6为本实用新型水柱箱分解结构示意图。

其中：1-灯闪箱；2-跑轮箱；3-加热箱；4-水柱箱；5-观察窗；6-食水装置；7-摄像装置；11-干扰组件；12-切换组件a；21-跑轮组件；31-切换组件b；101- 灯闪箱体；102-亚克力灯环；103-把手；111-直流电机；112-干扰条；121-旋转板a；122-电磁铁a；201-跑轮箱体；211-步进电机；212-电机固定座；213- 联轴器；214-跑轮；301-加热箱体；302-加热板；311-旋转板b；312-电磁铁b； 313-承接板；314-配重块；401-水柱箱体；402-圆柱平台；601-饮水瓶；602- 食水架；701-摄像机；702-摄像机固定柱。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚完整，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行更加详细的描述，应当理解，所描述的实施例仅是本实用新型的部分实施例，而非全部实施例。

一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，包括灯闪箱1、跑轮箱2、加热箱3、水柱箱4和摄像装置7；所述灯闪箱1固定在所述跑轮箱2 上，所述跑轮箱2固定在所述加热箱3上，所述加热箱3固定在所述水柱箱4 上。

所述灯闪箱1包括灯闪箱体101、亚克力灯环102、干扰组件11、切换组件 a12，所述灯闪箱体101顶部安装有把手103，通过把手103能方便地放入小鼠进行睡眠剥夺实验，所述灯闪箱体101底部通过手拧螺丝与所述跑轮箱2固定连接；所述亚克力灯环102通过螺丝固定在所述灯闪箱体101内侧，通电后亚克力灯环102不停闪烁；所述干扰组件11包括直流电机111和干扰条112，干扰条112与所述直流电机111连接，直流电机111固定在所述灯闪箱体101顶部，直流电机111通电后带动干扰条不停旋转，小鼠在所述灯闪箱1中会受到光线和干扰条112干扰，无法睡眠，小鼠在灯闪箱1中停留的时间由研究者决定，当需要切换睡眠剥夺模式时能够通过所述灯闪箱1中的切换组件a12来进行切换；所述切换组件a12包括电磁铁a122和两个相同的旋转板a121，旋转板a121一端安装在所述灯闪箱体101上另一端承放在所述电磁铁a122上，所述电磁铁a122固定在所述灯闪箱体101上，切换睡眠剥夺模式时，电磁铁a122 通电收缩，导致旋转板a121一端悬空不受力，小鼠由灯闪箱1掉入所述跑轮箱 2。

所述跑轮箱2包括跑轮箱体201、跑轮组件21，所述跑轮箱体201底部通过手拧螺丝与所述加热箱3固定连接；所述跑轮组件21包括步进电机211、电机固定座212、联轴器213和跑轮214，所述步进电机211通过所述电机固定座 212固定在所述跑轮箱体201外侧；所述跑轮214通过所述联轴器213与步进电机211连接，步进电机211驱动跑轮214反复转动，小鼠需要在所述跑轮214 中不停奔跑，不能够在跑轮214中睡眠，当需要切换睡眠剥夺模式时，加大所述跑轮214转动幅度后小鼠自动掉入所述加热箱3中。

所述加热箱3包括加热箱体301、加热板302、切换组件b31，所述加热箱体301底部通过手拧螺丝与所述水柱箱4固定连接；所述切换组件b31包括电磁铁b312、旋转板b311、承接板313，所述承接板313一端安装在所述加热箱体301上另一端承放在所述电磁铁b312上，所述旋转板b311同理一端安装在所述加热箱体301上另一端承放在所述承接板313上；所述加热板302固定安装在承接板313上，小鼠在所述加热板302上会因为温度较高而无法睡眠，所述承接板313底部还安装有配重块314，当电磁铁b312通电收缩时，所述承接板313安装有配重块314的一端悬空，在配重块314的带动下旋转，小鼠脚下悬空自动落入所述水柱箱4。

所述水柱箱4包括水柱箱体401，圆柱平台402，所述圆柱平台402固定连接在所述水柱箱体401底部，所述水柱箱中装有一定量的水，小鼠因厌恶潮湿环境而将倾向于自发爬至圆柱平台402上，而圆柱平台面积大小根据文献报道的尺寸，可使小鼠勉强站立，但在进入快动眼睡眠期肌张力下降时，因无法维持姿势而跌下平台入水，这种方式可用于剥夺快动眼睡眠。

小鼠在本实用新型不同睡眠剥夺模式中的切换过程能够自动完成，可以根据实验要求设置在不同环境中的停留时间，同时在所述灯闪箱1、跑轮箱2、加热箱3和水柱箱4上还设有观察窗5，所述观察窗5由亚克力材料制成，通过螺丝固定在上述箱体上，研究者可以通过观察窗5直接观察到小鼠在本实用新型中的实时情况，也可以通过摄像装置记录下小鼠睡眠剥夺全过程。

除此之外所述灯闪箱1、跑轮箱2、加热箱3和水柱箱4上还有食水装置6，所述食水装置6包括食水架602和饮水瓶601，饮水瓶601承放在所述食水架 602上，所述食水装置6通过螺丝固定在上述箱体上。

应当理解，以上所述实施例仅是本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型，因此，任何在不违背本实用新型的精神和基本特征情况下所做出的修改，等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，其特征在于：包括灯闪箱(1)、跑轮箱(2)、加热箱(3)、水柱箱(4)和摄像装置(7)；所述灯闪箱(1)固定在所述跑轮箱(2)上，所述跑轮箱(2)固定在所述加热箱(3)上，所述加热箱(3)固定在所述水柱箱(4)上；

所述灯闪箱(1)包括灯闪箱体(101)、亚克力灯环(102)、干扰组件(11)、切换组件a(12)，所述灯闪箱体(101)顶部安装有把手(103)，底部通过手拧螺丝与所述跑轮箱(2)固定连接；所述亚克力灯环(102)通过螺丝固定在所述灯闪箱体(101)内侧；所述干扰组件(11)包括直流电机(111)和干扰条(112)，干扰条(112)与所述直流电机(111)连接，直流电机(111)固定在所述灯闪箱体(101)顶部；所述切换组件a(12)包括电磁铁a(122)和两个相同的旋转板a(121)，旋转板a(121)一端安装在所述灯闪箱体(101)上另一端承放在所述电磁铁a(122)上，所述电磁铁a(122)固定在所述灯闪箱体(101)侧面；

所述跑轮箱(2)包括跑轮箱体(201)、跑轮组件(21)，所述跑轮箱体(201)底部通过手拧螺丝与所述加热箱(3)固定连接；所述跑轮组件(21)包括步进电机(211)、电机固定座(212)、联轴器(213)、和跑轮(214)，所述步进电机(211)通过所述电机固定座(212)固定在所述跑轮箱体(201)外侧；所述跑轮(214)通过所述联轴器(213)与步进电机(211)连接；

所述加热箱(3)包括加热箱体(301)、加热板(302)、切换组件b(31)，所述加热箱体(301)底部通过手拧螺丝与所述水柱箱(4)固定连接；所述切换组件b(31)包括电磁铁b(312)、旋转板b(311)、承接板(313)，所述承接板(313)一端安装在所述加热箱体(301)上另一端承放在所述电磁铁b(312)上，所述旋转板b(311)同理一端安装在所述加热箱体(301)上另一端承放在所述承接板(313)上；所述加热板(302)固定安装在所述承接板(313)上；

所述水柱箱(4)包括水柱箱体(401)，圆柱平台(402)，所述圆柱平台(402)固定连接在所述水柱箱体(401)底部；

所述摄像装置(7)包括四个相同的摄像机(701)，摄像机固定柱(702)，所述摄像机(701)固定在摄像机固定柱(702)上。

2.根据权利要求1所述的一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，其特征在于：所述灯闪箱(1)、跑轮箱(2)、加热箱(3)和水柱箱(4)上还包括观察窗(5)，所述观察窗(5)由亚克力材料制成，通过螺丝固定在上述箱体上。

3.根据权利要求1所述的一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，其特征在于：所述灯闪箱(1)、跑轮箱(2)、加热箱(3)和水柱箱(4)上还包括食水装置(6)，所述食水装置(6)包括食水架(602)和饮水瓶(601)，饮水瓶(601)承放在所述食水架(602)上，所述食水装置(6)通过螺丝固定在上述箱体上。

4.根据权利要求1所述的一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，其特征在于：所述跑轮(214)靠近食水装置(6)的一侧还开有U形槽。

5.根据权利要求1所述的一种组合式多模态自动切换的层叠状睡眠剥夺鼠笼装置，其特征在于：所述切换组件b还包括配重块(314)，所述配重块(314)固定在所述承接板(313)边缘一侧。

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